Cationic Liposome，中文名称为阳离子脂质体，英文常见表述还包括 Cationic Liposomes、Cationic Lipid Vesicles、Lipoplexes。与中性脂质体相比，阳离子脂质体*突出的结构特征是脂质双层表面具有较高比例的正电荷基团，使其能够通过静电作用与带负电荷的核酸、蛋白质、聚阴离子以及部分阴离子型纳米材料发生结合。因此，阳离子脂质体不仅是一类囊泡材料，也可以被视为一种可调节界面电荷的软物质体系。早期研究已经证明，DOTMA 等阳离子脂质能够形成单层脂质体，并与 DNA、RNA 形成复合结构，这一现象推动了阳离子脂质体作为核酸复合载体的研究。

从分子结构看，典型阳离子脂质通常由疏水链、连接基团和亲水性阳离子头基组成。疏水链决定脂质在膜中的排列、膜流动性和相变行为；头基则决定界面电荷密度、离子化程度以及与其他分子的结合能力。常见体系包括永久带正电的季铵盐型脂质，也包括含叔胺、脒基或其他可质子化基团的脂质。DOTAP、DOTMA、DC-Chol 和 DOGS 等均属于研究较多的阳离子脂质。DOPE 等辅助脂质也经常与阳离子脂质组合使用，通过改变膜曲率和膜相行为调节脂质体结构。

阳离子脂质体的一个重要研究方向是界面电荷与胶体稳定性的关系。当阳离子脂质比例提高时，脂质体表面的 ζ 电位通常会向正方向移动，同时对阴离子分子的吸附能力增强。但电荷并不是越高越好。过高的表面电荷可能导致颗粒之间发生强烈的非特异性相互作用，影响胶体稳定性及后续表征。因此，在配方设计中通常需要同时考虑阳离子脂质、辅助磷脂、胆固醇以及 PEG 化脂质的比例。通过调节这些组分，可以在粒径、PDI、ζ 电位、膜稳定性和复合能力之间建立平衡。相关实验通常采用动态光散射、纳米颗粒跟踪分析、ζ 电位测定、冷冻透射电镜和差示扫描量热等方法进行综合表征。

从制备角度看，阳离子脂质体常采用薄膜水化、乙醇注入、微流控混合或反相蒸发等方法构建。薄膜水化法首先将脂质溶解于有机溶剂中，通过除去溶剂形成均匀脂质膜，再进行水化并经过挤出或均质处理获得尺寸较均一的囊泡。研究中常使用聚碳酸酯膜进行多次挤出，以降低粒径分布宽度。相关方法研究显示，通过控制挤出膜孔径和挤出次数，可以获得较为稳定的纳米级阳离子脂质体体系。

在核酸复合研究中，阳离子脂质体与 DNA 或 RNA 接触后，可形成所谓 lipoplex，即脂质体-核酸复合物。这一过程主要依赖静电吸附，但实际结构并不只是简单的电荷中和，还涉及脂质重新排列、膜融合、局部电荷重组以及水化层变化。DNA 浓度、脂质/核酸比例、离子强度、缓冲体系和混合方式都会影响最终复合物的粒径和结构。AFM、DLS、凝胶阻滞实验以及核酸染料排斥实验可以从不同层面对这一过程进行分析。

除了核酸复合之外，阳离子脂质体还可以作为模型膜和界面化学研究平台。研究人员可以利用带电脂质与中性脂质的比例变化模拟不同膜表面环境，再通过荧光探针、膜蛋白、带电聚合物或纳米颗粒研究界面吸附行为。进一步加入 DSPE-PEG、胆固醇或带有生物素、马来酰亚胺、叠氮等功能基团的脂质后，还可以获得具有二次偶联能力的多功能脂质体。因此，Cationic Liposome 的价值并不局限于“脂质体”这一颗粒形式，而在于它提供了一个能够系统调节表面电荷、膜组成和生物偶联位点的材料平台。

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DOTAP — 1,2-二油酰基-3-三甲基铵丙烷

DOTMA — N-[1-(2,3-二油酰氧基)丙基]-N,N,N-三甲基氯化铵

DC-Chol — 3β-[N-(N′,N′-二甲基氨基乙烷)氨基甲酰基]胆固醇

DDAB — 双十八烷基二甲基溴化铵

DOGS — 双十八烷基酰胺基甘氨酰精胺

DOPE — 1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺

DOPC — 1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱

DSPE-PEG2000 — 二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇2000

Cholesterol — 胆固醇

DSPE-PEG-Maleimide — 二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇-马来酰亚胺